古镇分质供水

印慧僧
（中国市政工程西南设计研究院）

前言：

　　西川省犍为县的罗城镇，是一座古镇，建于明末清初，距今己有近400年历史古镇建筑规划平面呈船形，一律穿逗砖木结构，一律小青瓦平房，石板路面。

　　船尾是一座灵官庙，船中有一座过于楼，上建一方形戏台，戏台两侧立柱上有一付楹联：“昆、高、胡、弹、灯，曲绕黄梁；生、旦、净、末、丑、功出梨园”，对仗工巧，颇有韵味。每逢大节戏台上尚可演出，不过观众只能站着看戏。这条被称为凉厅于的古镇是历史文物，古色古香，很有四川民居的特色。曾被中国建筑西南设计院的建筑师将古镇原貌克隆到澳大利亚墨尔本的唐人街，可见古镇的诱人之处。目前县政府已委托乐山市规划设计院提出修缮凉斥街的方案，以便发展乐山市的旅游事业。

供水现状：

　　罗城镇现有居民8000人，流动人口2000人，共1万人。罗城镇是个工业镇。有盐矿、铁矿等工业。镇上有一座规模为日产3000m3的小水厂，建于1979年，取地表水源，工艺流程为：孔口絮凝，斜管沉淀，无阀滤池、漂粉消毒，清水池、送水泵房。由于水源存在含盐量过高和泥腥味二大问题，长期得不到解决、使当地居民很有意见，供水水质问题，年年是人大开会的议题。市民对出厂水质，失去信任感，宁肯向农民买桶装水、也不愿饮用自来水，甚至出现市招上书写：“本餐厅食用井水”等广告用语，使水厂3000m3/d的供水能力，不能满负荷生产。
　　水源存在的二大问题，原因是罗城镇一带在地质上存在地下盐岩层厚40m的盐矿，当地和五通桥一带均有盐厂，乐山至罗城的公路上有输盐管，可能地层有裂隙渗透到水源，也可能盐厂制盐过程中有盐卤浸入水源，致使原水含盐量高达1000mg/L。按一般常规：水中含盐量＜500mg/l时，可以作为生活饮用水，水中含盐量≥500mg/l，只有味觉很敏感的人才能感觉有咸味，水中含盐量在800～1000mg/l时，常人都能感觉有咸味。人类长期饮用含盐量≥1000mg/l的水。易得冠心病和高血压。世界卫生组织（WHO）为了防止心血管病，建议每人每日食盐摄入量不超过5克（包括从饮用和食物中摄取）。我国医学专家建议，限制每人每日食盐摄入量为8克，所以一般要求自来水含盐量不超过500m/l，显然罗城镇水厂出水含盐量过高，需要除盐。另一问题是出厂水有泥腥味，经调查研究发现，水源地有网箱养鱼，投洒鱼饲料引起。加上原水厂管理不善，沉淀池、无间滤池和清水池，长期不清洗所致。

除盐除味新方案：

　　犍为县水利局和县供水公司的领导，为此于2000年初曾赴无锡、宜兴、上海、杭州等地考察，在除盐工艺方案上，对反渗透（RO）和电渗析技术进行了比较。反渗透属于膜过滤技术，是新技术。除盐率高达95～98％，其中高压泵和反渗透膜是关键设备，目前还依赖进口，所以造价较高，当 Q=20m³/hr时、全套设备价格在 60～70万元左右。由于反渗透技术的除盐率很高，包括能去除有益于人体的无机离子、出水是高纯水，特别适用于特种工业用水，而生活饮用会使肾脏功能退化，影响人体健康。所以有的医学专家不主张儿童长期饮用高纯水。
　　对于电渗析除盐工艺，我国从1958年起，就作了大量研究与试验工作，1969年北京化工厂建成一套生产设备，获得成功。电渗析除盐、效率可达60—70％，国产设备中的阴阳离于交换膜以及隔板材料也已过关、而且造价较低，当Q＝20m³/hr时，全套设备价格在38—40万元左右。经技术经济比较后，决定选用电渗析工艺、采用江苏宜兴市绿州水处理设备公司的全套设备产品。共一套电渗析设备，每套Q=10T/hr，电渗析型号：DKDI-Ⅱ－4×2－240型。其工艺流程见下图：

　　该型号的电渗析设备为四级二段串联，每级中有阴阳离子交换膜6O块，电渗析设备外形见旁图，经几个月试运行表明：

　　当原水（自来水）最人含盐量≤1250mg/L时，出水含盐量可控制在≤300mg/L，达到了除盐后能饮用的标准。
　　电渗析出淡水率约50％，出浓水率（含盐量约2400mg/L）约30％；此浓水重新回流到水厂清水池中；出极水约20％，需要排放。
　　虽然，原有水厂己经漂粉消毒，但原水有腥味，而且原有水厂管理不善，属于间歇性生产。出水水质有时不能达标。为此，在电渗析滤前投加二氧化氯消毒剂，这样不仅能进行二次消毒，还具有除臭除味的功效，而R不产生三卤甲烷致癌物质，所以选用了一台KWⅡ－7型盐液电解法二氧化氯发生器，二氧化氯发生量为400g气体/hr，耗盐最为16g盐/g（气），经使用后，己经消除了水中腥味，同时达到了消毒的双重目的。

分质供水：

　　电渗析除盐的基本原理是：在外加直流电场作用下，使水中阴阳离于作走向迁移，从而达到除盐目的，所以耗电量是使用电渗析的主要成本之一，原水含盐量愈高，电耗愈大，本设备因原水含盐量不高，仅二段电渗析串联，所以耗电量仅1度电/m³淡水。此外，电渗析除盐的耗水量也很高，需要排放极水，定期酸洗用水，冲洗用水，养护用水等。所以制造1m3淡水，约需耗水2.5～3.0m³，而所耗水量均是处理过的自来水、经计算，制水成本为：2.0～2.3元/m³，这样售水价需在2.5～3.0元/m³左右，作为小镇居民恐难以接受。为此，决定镇区供水管网分成二个系统，实行分质供水。现在罗城镇水厂就有二座送水泵房，原有送水泵房提供普通自来水，水价较低，供工业及家庭一般生活用水（如淋浴、冲洗）。新建一座小型送水泵房，内设IS50型水泵二台，每台Q=12.5m³/hr，H=32m；可提供Q=20m³/hr的除盐水，但水价较高，所以只供餐饮与生活饮用。在镇区供水管网中，新铺设UPVC管，DN=50～100mm，目前总长度仅4～5km，今后再逐步扩建。

结论：

　　罗城镇水厂将一部分出厂水进行深度处理，即除盐除臭处理、使水质得到了改善，达到了生活饮用水的标准，并且在供水管网中分成二个系统，实行分质供水，分别供应普通自来水和除盐水。从行政上讲，是县政府为罗城镇居民办了一件大好事，从科技上讲，分质供水是国内外供水发展的方向，罗城镇作为一个古镇，率先实施，做到真实意义上的分质供水，使这座具有古建筑特色的小镇，焕发出现代化的气息和青春。
　　设计是成功的，效果是显著的。但由于目前尚处于试运行阶段。设备需要调试，也发现电渗析设备和二氧化氯发行器，尚不能达到设计负荷，尤其是二氧化氯发生器是液盐电解法，属于第一代产品，产生的二氧化氯纯度较低，就其设备性能而言，不太理想，建议今后有条件时改用化学法制取二氧化氯。